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IC的可靠性受诸多因素的影响。
5 c3 N3 O4 s9 O2 c; V$ k! a9 k4 \, I4 s& k2 S
3 x: L1 c7 g6 X* D
软错误（soft error）( E4 P& v7 H8 g/ l: G6 C& J1 _
温度) K7 P" B+ B p- o8 O
功耗9 p0 q8 A4 F$ K5 [# n
制程偏移（process variation）4 |7 b$ M7 U! l: J7 ]1 E! t7 F
1. 软错误
" R/ n9 W/ y$ w$ E软错误是指，外界环境（比如宇宙高能粒子）对于IC干扰，可能造成bit位的翻转，进而可能影响系统的正确性，是一种瞬时性故障。
2 f9 |- G/ ~6 B- X" H1 z$ T1 d5 J* P! O/ k8 g. `# t
$ \8 F3 w2 r3 R" h( l2. 温度5 u4 n+ L8 n3 c9 {: j0 j
高温涉及很多硬件故障过程。比如，高温会加剧电子迁移效应，进而导致设备损耗乃至永久性故障。% r( L1 g% B( d6 d( J* q/ `. d
高温会提高电荷载流子的浓度，增加IC的阈下泄漏功耗。- R1 }" F$ N- t2 T
高温会降低电荷载流子的移动活性，从而可能降低晶体管和互联性能；同时，降低阈值电压，从而可能提高晶体管性能。
' m: X* ]7 R( c. o3 |3. 功耗
. G0 I+ Y. ]5 r! t功耗分成动态功耗（dynamic power）与泄露功耗（leakage power）。这两类功耗是许多设计挑战的根源。
( R/ I# K/ x' s
( ?% v0 F' Z3 t4 p1 ?: V
0 a) a/ {2 f) t6 J: q# w" E功耗过高，会导致电流密度（current density）上升，加剧电子迁移效应，进而导致设备损耗乃至永久性故障。 -/ V1 H1 l; ?5 K! G! e
动态功耗的急剧变化，会触发供能网络上分布的电感和电容，进而引起瞬时性的电压波动。 电压波动导致的dI/dt效应，会改变逻辑组合电路的路径延时，破坏时序约束，从而导致瞬时性故障（或者造成降低处理器频率的压力）。) X7 X/ o. @ e$ e+ _. H0 d* t
功耗会产生热量，造成IC温度升高，进而影响IC可靠性。当然，IC的温度取决于功耗的时空分布状况、冷却方案以及组装（packaging）等多种因素。
% V9 \4 _ ], U4. 制程偏移
2 \, m5 V, ?3 b2 t1 s. A可能导致关键时序路径的改变，进而影响瞬时性故障率。: F! [$ _+ D. z6 @' C
可能导致线路以及氧化层的大量参数的改变，进而影响永久性故障率。
3 y" d; I) l( \可能导致掺杂物含量的改变，进而影响泄露功耗。
2 S$ D; B# \- V5 w* a0 `9 c影响动态功耗。5 m$ {- W p; G; s
1 n& P1 \. Z" m' v. j
' d4 S( s. o0 e) e5 @! \ |
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发表于 2021-9-18 10:02
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